Dunkle Energie • Ergebnisse des Dark Energy Survey (DES)

DES bestätigt ΛCDM Model of Cosmology

Ich will euch gleich ein Video vorstellen... Mondlicht

Obwohl die Beobachtungsphase bereits seit dem Jahr 2019 beendet ist, sind Wissenschaftler immer noch mit der Auswertung des riesigen Datensatzes beschäftigt: In mehreren Millionen Galaxien und Tausenden von Supernovae machten sie unter anderem mit Hilfe von KI rund 1500 Supernovae vom Typ Ia ausfindig, die die beschleunigte Expansion des Universums genauer nachvollziehen und das Standardmodell der Kosmologie überprüfen sollte. (Riess, Perlmann und Schmidt, die Entdecker der beschleunigten Expansion und Nobelpreisträger von 2011, hatten lediglich 52 SN 1a zur Verfügung.)

ERGÄNZUNG: ES TUT MIR LEID, DIE FOTOS LASSEN SICH NICHT MEHR AUFRUFEN. SIE ENTSTAMMEN DEM VIDEO (14min.) MIT ANDREAS MÜLLER

Indem Wissenschaftler Supernovae vom Typ Ia bei unterschiedlichen Entfernungen und Rotverschiebungen vermessen, können sie auf die Expansionsgeschichte des Universums schließen und so beispielsweise herausfinden, ob die Energiedichte der Dunkle Energie konstant ist oder sich im Lauf der Zeit ändert. Im derzeitigen Standardmodell der Kosmologie ist ihre Dichte konstant, was durch DES bestätigt werden konnte. Sie sorgt dafür, dass sich das Universum seit einigen Milliarden Jahren beschleunigt ausdehnt. Rund 1500 Supernovae vom Typ Ia mit Rotverschiebungen zwischen 0,1 und 1,13 lassen keinen anderen Schluss zu. Die Analyse der Supernovae vom Typ Ia ergibt kosmologische Parameter wie etwa die Materiedichte im Universum, die ebenfalls gut zum Standardmodell der Kosmologie passen. Die Ergebnisse stimmen innerhalb der Messunsicherheiten auch mit den kosmologischen Parametern überein, die beispielsweise die Analyse des kosmischen Mikrowellenhintergrunds der Planck-Kollaboration ergeben hat.

Die Wissenschaftler des Dark Energy Survey haben ebenfalls untersucht, ob anhand ihrer Daten alternative kosmologische Modelle möglich wären: zum Beispiel ein Modell, in dem die Dichte der Dunklen Energie nicht konstant ist, sondern sich mit der Zeit verändert. Tatsächlich passte ein Modell mit einem w-Parameter von w =  –0,9 sogar etwas besser zu den DES-Daten als das Standardmodell der Kosmologie, in dem exakt w =  –1 gilt. Somit können die Forschenden mit Hilfe dieses Datensatzes zwar keine alternativen, komplexeren Modelle des Universums ausschließen, das Standardmodell der Kosmologie über den Haufen werfen wird dieses Ergebnis aber kaum. Das mag auch daran liegen, dass in dem Modell der zeitlich veränderlichen Dichte der Dunklen Energie das Universum über eine Milliarde Jahre jünger wäre als bislang angenommen und es somit beobachtete Kugelsternhaufen gäbe, die älter als das Universum selbst wären.

Dunkle Energie • Ergebnisse des Dark Energy Survey (DES) | Andreas Müller

6 Jahre lang wurden rund 100.000 Galaxien analysiert. Andreas Müller berichtet über die Schlüsselergebnisse des Dark Energy Survey (DES). Hauptziel von DES i...

www.youtube.com

https://www.nature.com/articles/s41550-023-02164-w.epdf?sharing_token=skOShIu4Qb39h9-xH4CeQ9RgN0jAjWel9jnR3ZoTv0MVcnoM4sqEbGupDmw5CD0lzLt2XecndnhIzoJgpYcJt-1_XLAyIxEZ0ZnJTnTJzRy8jpyB81McOPKBbbZFJmd8tOzBO1aLF-6slR5VK5HTysQ1lVbk6l1QW0RvjYAkUVVMlVDrb133zvYmuOGyTz7OzECdtAiNs_3UXKdcJIpKoSR5WbhUzOYzvz6mNZhkmhFYH3BTQjyzruaVc66xL9pw5HJFBjj7O0VqZZKRIbQuSdmcIfMG1Ie3mrXICiyh6e9G31MZP2Tapt1S0q0XYM4pYBQQaH7iz0rhC3YuBBK1aGIdDCB7Nf0rSc7pBqjJuSwu_aEGZyLT6fXCGz3S0EmSSaq9_r1q4k-_nqGJY8WBJUVxkYQyahw78WaN1EI0w7sMilzJ_xlFix4VdxvLXRSCyV53_3zdK92ODYwFS7-BXEa7YdGNaTiia1bJv_Mn-2NNMiVcri4yhl3NjpJAsW6cWUWAceYw2UMvk-gssmi7VE8MxpylHG1i3DwjmQHYhT3R6FTjQEaAOI2MlDoEb5B5Ihc3UN56c6UAOXmsDur70uGUf3bUlkNTRCtOkQiKhbZWEu7NH5B9YUscR84ySxD-SEPoLFtz24Thm0tu_ZKBfZ_0sdx401lSqTcb11rhhZb0cBJXLojL1JDKWVnOqGxM&tracking_referrer=www.space.com https://www.youtube.com/watch?v=wNO81YTxEdg

Zitat

rlinkung zu schwarzer Materie und schwarzer Energie oder dem w Faktor, der danach kommt.

Guten Morgen, play!

(der Höflichkeit halber)

Die Artikel erklären sich selbst, play.

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Schwarze Materie, schwarze Energie???

Meinst du schwarze Magie? Hahaha.

Ich möchte, im Augenblick zumindest, nicht mit dir diskutieren, nachdem ich deine letzten Beiträge gelesen habe, speziell den allerletzten - leider wenig Zeit.

MfG Mondlicht

Hallo Günther!

1. Leider funzen die 3 Pics nicht mehr - sie entstammen dem 14 min. Video mit Andreas Müller - Urknall, Weltall und das Leben - das Video erklärt sich selber

2. Das Standardmodell ΛCDM mag ab und zu "wackeln" (und alles andere als perfekt sein - es gab auch keine Zeitzeugen des Urknalls, haha, so müssen wir uns manchmal mit Hypothesen und Theorien zufriedengeben, aber es ist das beste, was wir haben (auch wenn noch diverse Fragen offen und die "dunklen Mächte" weitgehend unbekannt sind.

3. Ich habe mich zuletzt in die Ergebnisse des Röntgenteleskops eROSITA vertieft - möglicherweise überzeugt dich das entsprechende paper eher vom Standartmodell - andererseits ist dies nicht mein vordergründiges Anliegen.

Röntgenteleskop eROSITA löst kosmologische Differenzen

Messungen des Materiegehalts des Universums bestätigen Standardmodell

Preprint https://arxiv.org/abs/2402.08458

Andere Quelle: https://www.mpg.de/21546393/er…kert-kosmische-spannungen

Neben der Messung der Gesamtmateriedichte hat eROSITA auch die Verklumpung der Materieverteilung mithilfe eines Parameters namens S₈ gemessen. Bisher gab es verschiedene Messmethoden und Ergebnisse >>> sogenannte "S₈-Tension". Eine erste Auswertung der Daten von eROSITA beseitigt die S₈ Unstimmigkeiten. -

[Hubbletension, deren Werte von verschiedenen Weltraumteleskopen gemessen, sich zwischen 67-74 +- km/ s x Mpc bewegen, bedeutet vielleicht, ich lasse es "offen", dass die Hubblekonstante H₀ eben nicht konstant ist wie ursprünglich gedacht. (Adam Riess, Nobelpreiträger 2011, beschleunigte Expansion, mit Perlman und Schmidt, wertete vor Jahren 1000 papers über die Tension aus, die aber soooo groß nun auch wieder nicht ist, finde ich., und man schmeißt überspitzt ausgedrückt, nicht alles gleich in den Eimer wegen verschiedener Werte... Dennoch es ist nicht ausgeschlossen, das H₀ verschiedene Werte zu verschiedenen Zeiten hat oder anderes, die Tension ist noch nicht gelöst.)] -

Und, zweitens, die Ergebnisse des Teams unter Leitung des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik in Garching geben Aufschluss über die Masse der Neutrinos sowie die Zustandsgleichung der DE. Zudem wurde ein umfassender Katalog von Galaxienhaufen und Superhaufen vorgestellt.

Ohne auf Urknallhypothesen an dieser Stelle eingehen zu wollen: nach dem Standardmodell ΛCDM entstanden im jungen Universum "sehr bald" winzige Dichteunterschiede - Fluktuationen - und wuchsen zu dichteren und weniger dichten Bereichen, siehe CMB, bis zu den großen Galaxien und Galaxienhaufen heran. 

Das Hauptziel der Mission ist es, besser zu verstehen, wie sich Galaxienhaufen nach und nach zusammenballten. Bis zu dieser Skala bleiben Strukturen gravitativ gebunden, ab Skala Supercluster reicht die Gravitation nicht mehr aus und Dunkle Energie dominiert sie, der Raum zwischen den Strukturen wird immer größer und größer...vielleicht endlos.

Diese Verklumpung wird mit Hilfe eines Parameters namens S₈ beschrieben. - (Stichwort »S₈-Tension« verschiedene Messmethoden & Ergebnisse.) - Diese besteht darin, dass bei Studien basierend auf dem CMB ein höherer S₈-Wert gemessen wird als etwa bei kosmologischen Durchmusterungen auf der Grundlage des schwachen Gravitationslinseneffekts. Letzterer tritt auf, wenn das Licht von Hintergrundgalaxien durch gravitative Wechselwirkungen mit dem Haufen im Vordergrund verzerrt wird.

Mit dem Teleskop, welches 2019 startete, wird die Röntgenstrahlung beobachtet, die heißes Gas in Galaxienhaufen emittiert. Damit kann sowohl die Gesamtmenge der Materie im Universum als auch deren Dichteverteilung präzise gemessen werden. Die Beobachtungen von Galaxienhaufen mit eROSITA zeigen, dass sichtbare und Dunkle Materie zusammen 29 Prozent der derzeitigen Gesamtenergiedichte des Universums ausmachen – in guter Übereinstimmung mit anderen Methoden. Galaxienhaufen enthalten zudem Informationen über die kleinsten bekannten Teilchen, die Neutrinos. Da diese sich mit annähernd Lichtgeschwindigkeit durchs All bewegen, neigen sie dazu, die Verteilung der Materie zu glätten – was untersucht werden kann, indem man die Entwicklung der Galaxienhaufen über die Zeit analysiert.

Neuen Wert für Neutrinomasse bestimmt

Zitat

»eROSITA sagt uns, dass sich das Universum während der gesamten kosmischen Geschichte verhalten hat wie theoretisch erwartet«, sagt Vittorio Ghirardini, Postdoc am MPE und verantwortlich für die kosmologische Studie, laut einer Pressemitteilung. »Es gibt keine Unstimmigkeiten mit dem Mikrowellenhintergrund – vielleicht können sich die Kosmologen jetzt ein wenig entspannen.« Man stehe zudem kurz vor einem Durchbruch bei der Messung der Gesamtmasse der Neutrinos, fügt Ghirardini hinzu. »Wir müssen diese nur noch mit Neutrinoexperimenten auf der Erde zusammenbringen.« Die Entwicklung der Galaxienhaufen in den eROSITA-Daten ergibt eine Obergrenze für die Gesamtmasse von 0,22 Elektronvolt; in Kombination mit den CMB-Daten verringert sich diese sogar auf 0,11 Elektronvolt. Mit Hilfe des erdgebundenen Teilchenphysik-Experiments KATRIN ermittelten Fachleute zuletzt eine Neutrinomasse von maximal 0,8 Elektronvolt.

Die Daten von eROSITA können aber noch mehr über die Beschaffenheit des Universums verraten. Bereits Albert Einstein sagte auf der Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie voraus, dass große kosmische Strukturen während der Entwicklung des Universums mit einer bestimmten Geschwindigkeit wachsen sollten. Mit eROSITA kann diese Wachstumsrate ermittelt werden.

Der Datenkatalog umfasst bislang 930 000 Einträge und deckt die westliche Hemisphäre gesehen vom Zentrum unserer Galaxis ab. Er trägt die Bezeichnung eRASS1, was für den ersten eROSITA-All-Sky-Survey-Katalog steht. Dass dieser »nur« die Hälfte des Röntgenhimmels abdeckt, liegt daran, dass sich eROSITA an Bord des russischen Forschungssatelliten Spektr-RG befindet. Im Vorfeld der Mission war abgesprochen worden, dass als Ausgleich für den Start und Betrieb des Röntgenteleskops die östliche Hemisphäre den russischen Kollegen zur Auswertung überlassen wird. Wegen des russischen Überfalls auf die Ukraine ist die Zusammenarbeit aber aufgekündigt worden, so dass nun ein neuer Eiserner Vorhang den Röntgenhimmel teilt. Seit dem Jahr 2022 zeichnet das Teleskop vorerst keine neuen Daten mehr auf.

Quelle: https://www.spektrum.de/news/e…gische-spannungen/2207406

Quelle Hinzugefügt. stathis

Liebe Grüße, eine verdammt gute Woche dir und allen usern, Eurer Mondlicht 

Günter, sorry für das h, ich weiß nicht, ob du meinen Beitrag gelesen hast und nur nicht reagierst?

Wir haben verschiedene und scheinbar eher "feste" Standpunkte, denn du schreibst dasselbe noch einmal.

Kroupa, mit der Galaxie ohne DM, der ist bekannt, Bonn, ich las ca. 10 Paper und sah 2 längere Videointerviews. Ich bin kein Fan...

(Das ist btw kein Reinknien-in-die-Materie, ich lese ständig nicht nur berufsbedingte wissenschaftliche Papers.)

A massive galaxy that formed its stars at z ~ 11 - Nature

A massive galaxy that formed its stars at z ∼ 11

Abstrakt

Die Entstehung von Galaxien durch allmähliche hierarchische Co-Assemblierung von Baryonen und Halos aus kalter Dunkler Materie ist ein grundlegendes Paradigma, das der modernen Astrophysik zugrunde liegt[1, 2] und sagt einen starken Rückgang der Anzahl massereicher Galaxien in frühen kosmischen Zeiten voraus[3–5]. Extrem massereiche ruhende Galaxien (Sternmassen > 10¹¹M⊙) wurden bereits 1–2 Milliarden Jahre nach dem Urknall beobachtet[6–13]; Diese sind für theoretische Modelle extrem einschränkend, da sie sich 300–500 Mio. Jahre früher bilden und nur einige Modelle so früh massereiche Galaxien bilden können [12, 14]. Hier berichten wir über die spektroskopischen Beobachtungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop einer massereichen ruhenden Galaxie ZF-UDS-7329 bei einer Rotverschiebung von 3,205 ± 0,005, die sich der bodengebundenen Spektroskopie entzog[8], deutlich röter als üblich ist und deren Spektrum Merkmale zeigt, die für viel ältere Sternpopulationen typisch sind.

Detaillierte Modellierungen zeigen, dass sich die Sternpopulation etwa 1,5 Milliarden Jahre früher gebildet hat (z ~ 11), zu einer Zeit, in der sich Halos aus Dunkler Materie mit ausreichender Wirtsmasse im Standardszenario noch nicht gebildet haben[4, 5]. Diese Beobachtung könnte auf das Vorhandensein unentdeckter Populationen früher Galaxien hinweisen und auf die Möglichkeit signifikanter Lücken in unserem Verständnis früher Sternpopulationen, der Galaxienentstehung und/oder der Natur der Dunklen Materie.

Wenn man statt Nature "Heise" liest wie im anderen Thread, kann man zum Schluß kommen, die ersten Galaxien waren nicht nur 300-500 Mio Jahre älter als vor 20 Jahren gedacht - mit anderer Technik - sondern älter als das Universum, haha ! (MEHR ist da nicht passiert aber die Zeitungen schreiben lieber Sensationen.)

Ich bin neugierig was die nächsten 10-60 Jahre +++ an neuen Erkenntnissen bringen, Paradigmen wechseln mitunter oder müssen erweitert werden...

Danke und tschüss, Mondlicht

Danke, ich hatte es auch nicht schroff gemeint. Na, wir kennen unsere jeweilige Schreibe noch nicht gut... noch mal schönen Abend (der Regen peitscht gegen die Fenster, ich krauche mit Buch ins Nest), Mondlicht